采用ADAMS 对机械系统建立了相应的虚拟样机几何模型之后，再进行仿真分析时，常常要加上相应的控制系统一起进行联合仿真。 ADAMS 提供了两种系统进行仿真的分析方法：一种方法是利用ADAMS／View 提供的控制工具箱，该工具箱提供了一些简单的控制模块，可以直接在ADAMS 虚拟样机上添加一些简单的控制系统实现仿真；另一种方法是利用ADAMS／Controls 模块，将机械系统仿真分析工具和控制系统设计仿真软件有机地连接起来，实现以下功能：

①将复杂的控制系统添加到机械系统样机模型中，然后对机电一体化的系统进行联合分析。

②直接用ADAMS 程序建立控制系统分析中的机械系统仿真模型，而不需要使用数学公式建模。

③分析在ADAMS 环境或者控制应用程序环境获得的机电联合仿真结果。

ADAMS／Controls 模块支持同EASY5、MATLAB 等控制分析软件进行联合仿真。 这为机械和控制系统进行联合分析提供了一种全新的设计方法。 在传统的机电一体化系统设计过程中，机械工程师和控制工程师在共同开发一个系统时，他们各自都需要建立一个模型，然后分别采用不同的分析软件，对机械系统和控制系统进行独立的设计、调试和试验，最后建造一个物理样机进行机械系统和控制系统的联合调试，如果发现问题，机械工程师和控制工程师又要回到各自的模型进行修改，再进行物理样机联合调试。

采用ADAMS／Controls 控制模块以后，机械工程师和控制工程师可以共享一个样机模型进行设计、调试和试验。 可以利用虚拟样机对机械系统和控制系统进行反复的联合调试，直到获得满意的设计效果，然后进行物理样机的建造和调试。

显然，利用虚拟样机技术对机电一体化系统进行联合设计、调试和试验的方法，同传统的设计方法相比具有明显的优势，可以大大提高设计效率，缩短开发周期，降低开发产品的成本，获得优化的机电一体化系统性能。

ADAMS 和MATALAB／Simulink 的联合分析包括4 个步骤，如图7.1 所示。

图7.1　ADAMS 与MATLAB／Simulink 联合仿真步骤

①构造ADAMS 样机模型：使用ADAMS／Controls 模块进行联合仿真分析，首先应构造ADAMS／View 或ADAMS／Car 的虚拟样机模型，再或者输入已经构造好的机械系统模型。 在机械系统模型中应包括几何模型、各种约束和作用力等。

②确定ADAMS 的输入输出：通过ADAMS／View 或者ADAMS／Solver 中的信息文件或者文件，确定ADAMS 的输入和输出。 这里输出是指进入控制程序的变量，表示从ADAMS／Controls 输出到控制程序的变量，而输入是指由控制程序返回到ADAMS 中的变量，表示控制程序的输出。 通过定义输入和输出，实现ADAMS 和控制程序MATALAB／Simulink 之间的信息封闭循环。

③构造控制系统方框图：在这一部分，分为两种情况：一是在MATLAB／Simulink 构造的系统框图中将ADAMS／View 或ADAMS／Car 建立的机械系统模型作为控制框图中的子模块；二是将ADAMS／View 或ADAMS／Car 建立的机械系统所定义的变量作为MATLAB／Simulink 构造的控制系统框图的一部分输入和输出，然后通过编译后作为机械系统的控制子模块。

④联合仿真分析：此部分，也有两种情况：一是将MATLAB／Simulink 的控制程序作为主程序，调用ADAMS／View 或ADAMS／Car 建立的机械系统模型，按照MATLAB 的求解算法进行求解运算；二是将ADAMS／View 或ADAMS／Car 建立的机械系统模型作为仿真程序，而将控制子模块MATLAB／Simulink 构造的控制系统框图嵌入ADAMS 中去。

在全地形车悬架控制系统中，采用ADAMS／View 建立虚拟样机车辆系统多体动力学模型，与MATLAB／Simulink 下建立的悬架控制系统进行联合仿真。 这种联合仿真所建立的动力学模型相对于在MATLAB 采用数学公式所建立的动力学模型会更完善和形象，其仿真结果更符合车辆实际行驶情况。(www.daowen.com)

全地形车机动平台位置（后货架位置）振动状况直接影响其武器装备的使用精度和寿命，本章将基于第6 章建立全地形车虚拟样机模型，并利用MATLAB／Simulink 建立基于天棚阻尼控制、模糊控制和模糊PID 控制的悬架控制联合仿真系统模型，以改善全地形车机动平台位置的振动状况。

在MATLAB 中，ADAMS 模型的表示有以下3 种方法：

①adams＿sub，ADAMS 子函数表示法，包含S 函数及其他MATLAB 变量。

②状态空间表示法，适用于线性模型。

③S 函数表示法，适用于非线性模型。

ADAMS 与MATLAB 的相互通信是通过状态变量来实现的。 进行ADAMS 子模块建模时，将模型参数设置为状态变量的函数，并创建输入输出，然后输出子模块描述文件。在MATLAB 中将设计好的控制系统与ADAMS 子模块正确相连，接着进行仿真参数设置，就可进行联合仿真了。 这里采用第一种方法。

这里以模糊控制进行说明。 图7.2 为模糊控制策略下整车虚拟样机的ADAMS 子模块。 该模型包含2 个输入和6 个输出，2 个输入为后左悬架及后右悬架的控制力，6 个输出分别为后左悬架和后右悬架上方位置的振动加速度以及上下方的振动速度。

图7.2　ADAMS 子模块

将全地形车整车虚拟样机的ADAMS 控制子模块加入不同策略的Simulink 控制器中，即可得到完整的全地形车悬架控制联合仿真模型。 图7.3 是模糊控制策略的联合仿真模型。

图7.3　联合仿真程序图

利用建立的联合仿真模型便可进行虚拟仿真试验，即可分析各种悬架控制策略的效果。